انرژی خورشیدی چیست و در چه مواردی قابل استفاده است؟

  • انتشار: ۲۷ جدی ۱۳۹۸
  • سرویس: اطلس پلاس
  • شناسه مطلب: 74490

در این متن میخواهیم بدانیم انرژی خورشیدی چیست ، معایب و مزایای آن کدام اند و موارد استفاده از این انرژی سودمند چه چیزهایی هستند.

انرژی خورشیدی چیست؟ (Solar energy) به گرما و نوری که توسط خورشید منتشر می‌شود اطلاق شده است. شناخت انرژی خورشید و استفاده از آن برای مصارف متعدد به زمان قبل از تاریخ برمی‌گردد.

قبل از هر تعریف و یا توضیحی بهتر است به یک معرفی اجمالی از این منبع عظیم انرژی بپردازیم.

خورشید:

خورشید، به مانند یک گوی درخشان غول پیکر در مابین منظومه شمسی قرار دارد که یک تنه نور، انرژی و گرمای زمین را تأمین می‌کند. می‌توان گفت تمام منابع انرژی در روی زمین از خورشید تأمین می‌شوند.

فقط انرژی داخل زمین و قسمتی از جذر و مد که به واسطۀ جاذبۀ ماه اتفاق می‌افتد از طریق خورشید تأمین نمی‌شود.

اندازه های خورشید:

شعاع خورشید یعنی فاصله ای که مرکز آن تا سطحش دارد برابر است با ششصد و نود و پنج هزار و پانصد (۶۹۵٫۵۰۰) کیلومتر. که این اندازه تقریبا صد و نه (۱۰۹) برابر شعاع زمین می‌باشد.

جرم خورشید نود و نه هشت دهم درصد (۹۹٫۸) از جرم منظومۀ شمسی و سیصد و سی و سه هزار (۳۳۳٫۰۰۰) برابر جرم زمین محاسبه شده است.

اکثر اتم های خورشید مثل بسیاری از ستارگان، اتم های شیمیایی هیدروژن هستند. عنصر هلیوم را نیز بعد از هیدروژن می‌توان در خورشید یافت. و باقی جرم خورشید از اتم های چندین عنصر دیگر بوجود آمده است.

بر اساس تحقیقات علمی حدود چهار و نیم (۴٫۵) بیلیون سال از تولد خورشید می‌گذرد و تا پنج میلیارد سال دیگر هم به عنوان یک منبع پرتوان انرژی همین گونه پا بر جا خواهد بود.

انرژی خورشیدی چیست ؟

موارد متعددی مبنی بر استفاده از انرژی خورشیدی در قرون گذشته نقل شده است. اما شاخص ترین روایتی که دربارۀ استفاده از خورشید و انرژی آن موجود است، داستان ارشمیدس دانشمند یونان باستان است. او توانست ناوگان روم را با استفاده از انرژی خورشید به آتش بکشد.

او با نصب آیینه ها کوچک مربع شکل بر روی یک پایه در حال حرکت، پرتو خورشید را از راه دور بر روی کشتی های رومیان نشانه گرفت و توانست آنها را به آتش بکشد.

انرژی خورشیدی چیست

انرژی خورشید و مزایای آن از گذشته به خوبی شناخته شده است ولی هزینه های بالایی که در مراحل اولیه باید صرف شود مانند سدی جلوی پیشرفت آن را گرفته است.

نحوۀ استفاده از انرژی خورشیدی:

بعد از دانستن اینکه انرژی خورشیدی چیست ، نحوۀ استفاده از آن را ذکر میکنیم؛ در یک روش آستانه های طویل از آینه هایی به شکلU نور آفتاب را بر روی لولۀ نفتی متمرکز می‌کنند. در یک روش دیگر، از آینه های متحرک برای تجمع اشعۀ خورشید روی یک برج استفاده می‌شود.

فناوری های دیگر خورشیدی منفعل هستند. مثلا از طریق پنجره هایی که کنار آفتاب قرار دارند، کف پوش ها و دیوارها گرما را جذب می‌کنند. سلول های خورشیدی در ابتدا برای تامین برق ماهواره‌ای گسترش پیدا کردند.

امروزه اما این سلول ها برای موارد متعددی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزایای استفاده از انرژی خورشیدی:

انرژی خورشیدی حاصل تابش خورشید است که می‌تواند به گرما و یا برق تبدیل شود. به لطف تکنولوژی ما هم اکنون به راحتی می‌توانیم از آن استفاده کنیم.

تاثیر بر محیط زیست:

در مقابل دیگر منابع انرژی بر محیط زیست تأثیر منفی بسیار کم دارد. چنان که، آب را آلوده نمی‌کند و تولید گازهای گلخانه ای در آن صفر است. برای اینکه بتوانیم از آن مراقبت کنیم هم، به آب کمی نیاز داریم. البته در نیروگاه های هسته ای مقدار آب به چندین برابر می‌رسد.

تولید انرژی خورشیدی بدون تولید هیچ صدایی انجام می‌شود، به همین دلیل است که اکثر تأسیسات مربوط به آن در مناطق شهری هستند.

تولید انرژی با توجه به تقاضا:

نیاز به این انرژی در ساعت هایی از شبانه روز به حداقل و در ساعت هایی به حداکثر خود می‌رسد. زمان های استفاده حداکثری بیشترین مقدار برق مصرف می‌شود.

انرژی خورشیدی و موارد استفاده:

انرژی خورشیدی را در هر مکانی که بخواهیم می‌توانیم متمرکز کنیم، البته تا زمانی که آفتاب در آسمان است. این کار برای مناطق دور افتاده ای که هیچ منبعی از برق ندارند بسیار کارساز است.

سیستم های خوشیدی می‌توانند در مناطقی که دسترسی به برق ندارند در سراسر جهان برای بهبود کیفیت زندگی مستقر شوند. برای استفاده از فضاپیماها نیز از انرژی خورشیدی استفاده می‌شود.

مصارف فضا نوردی:

انرژی که ماهواره ها برای ارسال پیام ها و حرکات خودشان نیاز دارند به کمک انرژی خورشیدی تأمین میشوند.

روشنایی خورشیدی:

امروز روشنایی خورشید در سراسر جهان بیشترین میزان کارایی در سیستم های فتوولتائیک را دارد. به طوری که سالانه هزاران نمونه از این سیستم در کل دنیا راه اندازی می‌شود.

تأمین برق تونل ها و جاده ها مخصوصا در نواحی بدون دسترسی به برق، تأمین برق مناطق مرزی که از شبکه های برقی دور هستند. تأمین برق مناطق دور افتاده ای که از نظر نظامی قابل اهمیت نیز توسط انرژی خورشیدی انجام میشود.

سیستم تغذیه یک خانه:

با انرژی خورشیدی می‌توان تمام نیازهای شهری و روستایی از جمله کلیۀ لوازم برقی منزل و مراکز اداری و تجاری را با استفاده از پنل های خورشیدی و سیستم های ذخیره کننده تأمین کرد.

سیستم پمپاژ خورشیدی:

این سیستم قابلیت دریافت آب از قنات ها، رودخانه، چاه ها و چشمه را برای مصرف عمومی دارد.

سیستم تغذیۀ ایستگاه ها مخابراتی:

اکثر این ایستگاه ها، اعم از مخابراتی و زلزله نگاری، در موقعیت هایی نصب شده اند که شبکه سراسری در آن
وجود ندارد و راههای عبور بسیار سختی دارند. یا در مناطقی ساخته می شوند که پست فشار قوی به فشار ضعیف در ایستگاه یاد شده، از نظر اقتصادی به صرفه نیست و حافظت الکتریکی ندارند.

ماشین حساب، ساعت و…

وسایل بازی کودکان، ضبط های صوت، ساعت ها و یا هر وسیلۀ دیگری که با باتری خشک کار می‌کند از دیگر کاربردهای سیستم انرژی خورشیدی می‌باشد.

یخچال خورشیدی:

در یخچال های خورشیدی نقش انرژی خورشیدی چیست ؟ از این نوع یخچال ها برای ارائۀ خدمات بهداشتی و سرویس دهی در مناطقی که دور افتاده هستند و یا محل عبور سختی دارند استفاده می‌شود.

موفقیت این یخچال ها به آن اندازه بوده است که در چند سال گذشته بیشتر از ده هزار یخچال خورشیدی با کاربردهای درمانی در کل آفریقا احداث و راه اندازی شده است.

سیستم تغذیه کننده قابل حمل:

از دیگر مزایای این سیستم قابلیت حمل و نقل و سهولت در نصب آن است، توان این سیستم های انرژی از صد وات تا یک کیلو وات قابل تعریف هستند.

در این مقاله هر چند به صورت مختصر اما اشاره کردیم به اینکه انرژی خورشیدی چیست ، معایب، مزایا و همچنین موارد استفادۀ آن کدامند.